课件1新建MicrosoftWord972003文档.doc

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1、本章的重点l包括：l无机非金属材料的显微结构特点及其与组成、性能之间的关系；l熔体及非晶态材料（玻璃）的结构和性能，玻璃通性和玻璃化条件。第六章2，特征：①显微结构常有三种组成：晶相，玻璃相和气相②主要键合为离子键，共价键和他们的混合键③组成多样，从元素上说，可由一种元素或多种元素组成，从化合物来说，可以由简单化合物到由多种复杂的化合物组成的混合物4，从负离子立方堆积出发，说明以下结构类型：①正离子填满所有四面体空隙位置②正离子填满一半③填满所有八面体空隙位置答：①A2X反萤石型②AX闪锌型③AXNaCl型5，负离子六方堆积出发

2、①正离子填满一半四面体空隙②一半八面体空隙·AX纤锌矿型②AX2金红石型１．陶瓷材料的显微结构包括三个主要内容：晶相、玻璃相和气孔，其中晶相又有多种，它们之间的比例和各自得特性都要影响材料整体的物理化学性能；例如晶相中的键合问题，玻璃相中的化学组成问题、气孔的形态问题等；ａ．什么是无机非金属材料（硅酸盐材料）？一种或多种金属元素（Ｐ，Ｏ，Ｃ，Ｎ等，通常为Ｏ）　的化合物，主要是金属氧化物和金属非金属氧化物，几乎包括除金属、高分子外的所有材料。传统四大类：陶瓷、玻璃、水泥、防火材料。ｂ．特点：１）性能上：高熔点，高硬度，耐热，耐磨损

3、，耐氧化，耐化学腐蚀，电性能，光性能好。　２）纤维结构上：由三种不同的组成。①晶相多相：主晶相：主晶相的性能标志着陶瓷材料的物化性能。次晶相、第三晶相…不能忽视，杂质次晶相使优良性能大大降低。之间比例与各自特性对材料整体物化性能影响②玻璃相：作用：填充晶粒间隙或起黏结剂作用，将分散晶粒黏结在一起提高致密度。降低烧结温度，改善工艺和抑制晶粒长大。组成很不均匀，物理性质也不均匀力学强度低，稳定性差，容易软化，故陶瓷材料的不利因素。③气相（气孔）：形态类型：开口气孔闭口气孔陶瓷的许多电、热性能都随气孔率、气孔尺寸及分布不同而发生变化，

4、所以要合理控制气孔的含量、形态、分布。④化学键合：离子键：既不具有方向性也不具有饱和性，所以有利于离子在空间密堆排列，离子晶体的密度和熔点大。共价键：既具有方向性又有饱和性，不能达到密堆，堆积密度较低，共价晶体硬度高密度小，导电性低两者混合键２．离子的堆积方法；哥希密特的结晶化定律：晶体的结构取决于其组成质点的数量关系、大小关系与极化关系。①物质晶体结构可按照化学式类型AX，AX2，A2X3来讨论，化学式类型不同，表示组成晶体的质点的数量关系不同，结构不同。②晶体中组成质点的极化性能不同，反映各离子的极化率不同，结构不同。③晶体

5、中组成质点的大小不同，则离子半径比值不同，配位数与晶体结构不同。３．典型无机化合物的晶体结构；氯化钠晶体、氯化铯晶体、闪锌矿晶体、纤锌矿晶体、萤石晶体结构，特别应该了解在这些晶体结构中的正负离子的堆积方法、配位数、孔隙特征（四面体空隙和八面体空隙）等问题；　一个晶胞中堆积方法配位数孔隙特征CsCl1个Bcc均8　NaCl4个两个fcc叠加均64个八面体，8个四面体，Na+完全填塞于八面体空隙中闪锌矿（ZnS）4个两套fcc叠加均48个四面体，4个八面体，Zn+交错处于八分之一的立方体中心，占据四面体空隙数半数纤锌矿（大方ZnS）

6、　S2-六方最密堆积均4Zn2+填入半数四面体空隙萤石（CaF2）　Ca2+fccCa2+-8；F--4F-填充在八个小立方体中心，8个四面体全被占据，八面体全空　晶体结构中在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点称为等同点]。空间点阵是表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。或晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。{所有晶体结构的空间点阵可划分成十四种类型的空间格子，这14种空间格子称布拉菲格子}任何晶体都对应一种布拉菲格子，因此任何晶体都可划分出与此种布拉菲格子平行六面体相对应的部分，这一部分晶体就称为晶胞。晶胞是能够反

7、映晶体结构特征的最小单位。[14表示晶体结构特征的参数a、b、c，α(b∧c)、β(a∧c)、γ(a∧b)）称为晶胞常数，晶胞参数也即晶体常数][配位数：晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。]配位体：晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体。同质多晶：同一化学组成在不同外界条件下（温度、压力、pH值等）结晶成为两种以上不同结构晶体的现象。[多晶转变：当外界条件改变到一定程度时，各种变体之间发生结构转变，从一种变体转变成为另一种变体的现象。（a）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心

8、立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。（b）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均